Covert communication is focused on hiding the mere existence of communication from unwanted listeners via the physical layer. In this work, we consider the problem of perfect covert communication in wireless networks. Specifically, harnessing an Intelligent Reflecting Surface (IRS), we turn our attention to schemes which allow the transmitter to completely hide the communication, with zero energy at the unwanted listener (Willie) and hence zero probability of detection. Applications of such schemes go beyond simple covertness, as we prevent detectability or decoding even when the codebook, timings and channel characteristics are known to Willie. That is, perfect covertness also ensures Willie is unable to decode, even assuming communication took place and knowing the codebook. We define perfect covertness, give a necessary and sufficient condition for it in IRS-assisted communication and define the optimization problem. For N = 2 IRS elements, we analyze the probability of finding a solution and derive its closed-form. We then investigate the problem of N > 2 IRS elements, by analyzing probability of such a zero-detection solution. We prove that this probability converge to 1 as the number of IRS tends to infinity. We provide an iterative algorithm to find a perfectly covert scheme and prove its convergence. The results are also supported by simulations, showing that a small amount of IRS elements allows for a positive rate at the legitimate user yet with zero probability of detection at an unwanted listener.


翻译:秘密通信的焦点是隐藏不想要的听众通过物理层进行通信的简单存在。 在这项工作中,我们考虑了无线网络中完全秘密通信的问题。 具体地说,我们利用智能反射表面(IRS),把注意力转向让发射机完全隐藏通信的计划,不想要的听众(Willie)没有能量,因此检测的概率为零。这种计划的应用超出了简单的隐蔽,因为我们甚至在威利知道代码簿、时间和频道特性时,也防止了可探测性或解码。这就是,完美的隐蔽也确保了威利无法解码,甚至假定通信已经到位,并了解代码簿。我们界定了完全的隐蔽性,在IRS辅助的通信中为其提供了必要和充分的条件,并界定了最优化问题。关于N=2IRS元素的零能量,我们分析了找到解决方案的概率,并得出其封闭式。我们随后通过分析这种零探测解决方案的概率来调查N > 2 IRS元素的问题。我们证明这种概率接近于1,我们证明IRS的概率接近于其精确度的精确度值。

0
下载
关闭预览

相关内容

Explanation:无线网。 Publisher:Springer。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/journals/winet/
不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
72+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
50+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
19+阅读 · 2022年7月29日
On Feature Normalization and Data Augmentation
Arxiv
15+阅读 · 2020年2月25日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
征稿 | CFP:Special Issue of NLP and KG(JCR Q2,IF2.67)
开放知识图谱
1+阅读 · 2022年4月4日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Capsule Networks解析
机器学习研究会
11+阅读 · 2017年11月12日
【推荐】YOLO实时目标检测(6fps)
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年11月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员